一种电动内摆门的控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电动内摆门的控制装置及控制方法，包括微处理器、逻辑控制模块、输入口模块、输出口模块、通信模块、电机驱动模块、电机、霍尔传感器、模数转换模块及PID算法模块；逻辑控制模块用于判断门的状态；输入口模块用于传递微处理器发送的开关门指令，输出口模块用于将逻辑控制模块判断的门状态输出；通信模块包括串口通信和CAN通信，电机驱动模块用于根据开关门指令控制电机转动；霍尔传感器用于检测电机的转向及转速，霍尔传感器有两个，两个霍尔传感器垂直分布；模数转换器模块用于采集电机电流；PID算法模块通过PID控制电机双闭环运行。本发明专利技术内摆门运动平稳，低噪声；安全系数高；节省能源；适用范围广。

A control device and control method for an electric inner swing door

The invention discloses a swing door electric control device and control method, which comprises a microprocessor, logic control module, input module, output module, communication module, motor drive module, motor, Holzer sensor, analog digital conversion module and PID module; logic control module is used to judge the state of the door; input port the door switch module is used for instructions microprocessor sent, output module for logic control module to judge the state of the output gate; communication module includes serial communication and CAN communication, motor drive module is used to control the rotation of the motor according to door opening instruction; steering and speed detecting motor for Holzer sensor, Holzer sensor two, two Holzer the vertical distribution of sensor; analog to digital converter module is used to collect the motor current; PID algorithm module controlled by PID double motor Closed loop operation. The internal swing door of the invention has smooth movement, low noise, high safety coefficient, energy saving, and wide application range.

【技术实现步骤摘要】
一种电动内摆门的控制装置及控制方法
本专利技术涉及交通工具配件，尤其涉及一种电动内摆门的控制装置及控制方法。
技术介绍
目前城市公交车正在蓬勃发展，门系统主要以气动内摆门、气动外摆门为主，但存在密封性差，安全性不高，乘车舒适度低等缺陷。在城市公交车上配套密封性好、安全性高、乘车舒适度高的电动內摆门已成为行业发展的趋势。原电动内摆门受气源的影响并不稳定，且开关门过程中噪声大，防夹功能易失效，存在一定的安全隐患；气缸驱动是由电转化为气，再由气转化为动能，存在一定的能源浪费；并且现有的内摆门在开关门过程中会发生抖动或有明显撞击现象。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中气动内摆门在开关门过程中出现抖动或明显撞击现象，本专利技术提供一种电动内摆门的控制装置。本专利技术的另一目的是提供一种电动内摆门的控制方法。技术方案：一种电动内摆门的控制装置，包括微处理器、逻辑控制模块、输入口模块、输出口模块、通信模块、电机驱动模块、电机、霍尔传感器、模数转换模块及PID算法模块；所述微处理器为主控芯片，逻辑控制模块用于判断门的状态；输入口模块用于传递微处理器发送的开关门指令，输出口模块用于将逻辑控制模块判断的门状态输出；通信模块包括串口通信和CAN通信，电机驱动模块用于根据开关门指令控制电机转动；霍尔传感器用于检测电机的转向及转速，霍尔传感器有两个，两个霍尔传感器垂直分布；模数转换器模块用于采集电机电流；PID算法模块用于闭环控制电机的电流和速度。优选的，电动内摆门包括一号门和二号门，所述电机驱动模块包括一号电机驱动模块、二号电机驱动模块，电机包括一号电机、二号电机，一号电机驱动模块用于驱动一号电机控制一号门，二号电机驱动模块用于驱动二号电机控制二号门。本装置的电动直接由电能转化为动能，可以节省能源，降低功耗。一种电动内摆门控制方法，包括以下步骤：(1)控制装置通电；(2)控制装置各功能模块进行初始化配置；(3)对电动内摆门进行初始化；(4)控制电动内摆门开门；(5)控制电动内摆门关门；(6)停止控制电动内摆门。优选的，所述步骤(3)对电动内摆门初始化的具体方法如下：(31)判断内摆门是否处于开到位位置，若在开到位位置，则停止控制内摆门，输出开到位指示灯，结束初始化；(32)判断内摆门是否处于关到位位置，若在关到位位置，则停止控制内摆门，输出关到位指示灯，结束初始化；(33)若内摆门没有开到位也没有关到位，则控制电机内摆门开门，输出开门指示灯，直到检测到内摆门开到位，停止控制内摆门，结束初始化。优选的，所述步骤(4)控制电动内摆门开门的具体方法如下：(41)微处理器发出开门信号，逻辑控制模块将开门信号进行滤波处理，判断开门信号是否有效，若有效则执行步骤(42)；(42)判断一号门是否开到位，若为开到位，驱动一号电机进行开门运行；若开到位，一号电机停止运行；(43)延迟若干秒，判断二号门是否开到位，若未开到位，驱动二号电机进行开门运行；若开到位，二号电机停止运行；(44)在电机运行过程中，实时通过霍尔传感器检测电机转速，通过模数转换模块检测电流，将电机转速和电流分别与转速限值和电流限值进行比较，若既超过转速限值又超过电流限值，则判断到位；若电流超过限制，转速没超过，则进入开门防挤压；(45)一号门和二号门均开到位，结束开门步骤。优选的，所述步骤(5)控制电动内摆门关门的具体方法如下：(51)微处理器发出关门信号，逻辑控制模块将关门信号进行滤波处理，判断关门信号是否有效，若有效则执行步骤(52)；(52)判断是否触发关门防挤压，若触发则进入关门防挤压；(53)判断二号门是否关到位，若未关到位，驱动二号电机进行关门运行；(54)延迟若干秒，判断一号门是否关到位，若未关到位，一号电机进行关门运行；(55)在电机运行过程中，实时通过霍尔传感器检测电机转速，通过模数转换模块检测电流，将电机转速和电流分别与转速限值和电流限值进行比较，若既超过转速限值又超过电流限值，则判断到位；若电流超过限制，转速没超过，并且关到位开关未被触发，则进入关门防挤压；(56)一号门和二号门均关到位，结束关门步骤。优选的，所述关门防挤压包括：(a1)设置防挤压限值，若检测电流大于所述挤压限值，则满足关门防挤压条件；(a2)若满足关门防挤压条件，控制电动内摆门开门；(a3)若重新关门时间未到，继续执行开门；若重新关门时间到了，则执行下一步骤；(a4)判断是否连续防挤压三次，若没有则驱动电机关门；若有则退出关门防挤压，等待微处理器发送指令。防挤压功能灵敏，不会因撞击而失效，避免车辆的安全隐患。优选的，所述开门防挤压包括：(b1)设置防挤压限值，若检测电流大于所述挤压限值，则满足开门防挤压条件；(b2)若满足开门防挤压条件，停止驱动电机；(b3)若重新关门时间未到，继续等待；若重新关门时间到了，则执行下一步骤；(b4)判断是否连续防挤压三次，若没有则驱动电机开门；若有则退出开门防挤压，等待微处理器发送指令。优选的，所述关到位或开到位的判断方法为：设置转速限值和电流限值，在电机运行过程中，实时通过霍尔传感器检测电机转速，通过模数转换模块检测电流，将电机转速和电流分别与转速限值和电流限值进行比较，若电机转速超过转速限值，且电流超过电流限值，则判断开到位或关到位；若电流超过电流限制，电机转速没超过转速限值，则判断为防挤压状态。优选的，当门从关到位至开到位或者从开到位至关到位的运行过程中，驱动电机改变转动速度，速度的改变按照正弦曲线变化。有益效果：本专利技术提供的一种电动内摆门的控制装置及控制方法，对内摆门的开关门过程设计合理的先后顺序，通过双闭环控制，按照正弦曲线改变电机速度，使门运动平稳且无撞击，降低噪声，提升用户体验；防挤压功能更加灵敏，不会因撞击而失效，避免车辆的安全隐患；且电动直接由电能转化为动能，可以节省能源，降低功耗。适用范围广，该控制装置和控制方法可以用在所有城市公交车上，各种门开度均可控制。实现成本低、可靠性高，一个控制装置即可控制两台电机运动，由于采用较为成熟的器件，其可靠性较高。扩展性高，由于控制装置具备CAN通信模块，可与车辆进行CAN通信；同时具有串口通信，可随时调整参数与功能。附图说明图1为本专利技术的电动内摆门的控制装置的结构框图；图2为本专利技术的主要软件控制流程图；图3为本专利技术的控制过程中初始化功能流程图；图4为本专利技术的控制过程中开门功能流程图；图5为本专利技术的控制过程中关门功能流程图；图6为本专利技术的控制过程中关门防挤压功能流程图；图7为本专利技术的控制过程中开门防挤压功能流程图；图8为电动内摆门控制装置应用在公交车内摆门上的示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。该控制装置及控制方法在城市公交电动内摆门上的应用如图7所示，电动内摆门控制装置1安装在门系统顶部中心位置，与顶部两端的一号电机2和二号电机3通过硬连线连接。控制装置还与车辆硬连线连接，提供控制装置电源及开关门指令。如图1所示，电动内摆门的控制装置，包括微处理器、逻辑控制模块、输入口模块、输出口模块、通信模块、电机驱动模块、电机、霍尔传感器、模数转换模块及PID算法模块；所述微处理器为主控芯片，逻辑控制模块用于判断门的状态；输入口模块用于传递微处理器发送的开关门指令，输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动内摆门的控制装置，其特征在于，包括微处理器、逻辑控制模块、输入口模块、输出口模块、通信模块、电机驱动模块、电机、霍尔传感器、模数转换模块及PID算法模块；所述微处理器为主控芯片，逻辑控制模块用于判断门的状态；输入口模块用于传递微处理器发送的开关门指令，输出口模块用于将逻辑控制模块判断的门状态输出；通信模块包括串口通信和CAN通信，电机驱动模块用于根据开关门指令控制电机转动；霍尔传感器用于检测电机的转向及转速，霍尔传感器有两个，两个霍尔传感器垂直分布；模数转换器模块用于采集电机电流；PID算法模块用于闭环控制电机的电流和速度。

【技术特征摘要】
1.一种电动内摆门的控制装置，其特征在于，包括微处理器、逻辑控制模块、输入口模块、输出口模块、通信模块、电机驱动模块、电机、霍尔传感器、模数转换模块及PID算法模块；所述微处理器为主控芯片，逻辑控制模块用于判断门的状态；输入口模块用于传递微处理器发送的开关门指令，输出口模块用于将逻辑控制模块判断的门状态输出；通信模块包括串口通信和CAN通信，电机驱动模块用于根据开关门指令控制电机转动；霍尔传感器用于检测电机的转向及转速，霍尔传感器有两个，两个霍尔传感器垂直分布；模数转换器模块用于采集电机电流；PID算法模块用于闭环控制电机的电流和速度。2.根据权利要求1所述的电动内摆门的控制装置，其特征在于，电动内摆门包括一号门和二号门，所述电机驱动模块包括一号电机驱动模块、二号电机驱动模块，电机包括一号电机、二号电机，一号电机驱动模块用于驱动一号电机控制一号门，二号电机驱动模块用于驱动二号电机控制二号门。3.一种采用如权利要求1所述的电动内摆门的控制装置的电动内摆门控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)控制装置通电；(2)控制装置各功能模块进行初始化配置；(3)对电动内摆门进行初始化；(4)控制电动内摆门开门；(5)控制电动内摆门关门；(6)停止控制电动内摆门。4.根据权利要求3所述的电动内摆门的控制方法，其特征在于，所述步骤(3)对电动内摆门初始化的具体方法如下：(31)判断内摆门是否处于开到位位置，若在开到位位置，则停止控制内摆门，输出开到位指示灯，结束初始化；(32)判断内摆门是否处于关到位位置，若在关到位位置，则停止控制内摆门，输出关到位指示灯，结束初始化；(33)若内摆门没有开到位也没有关到位，则控制电机内摆门开门，输出开门指示灯，直到检测到内摆门开到位，停止控制内摆门，结束初始化。5.根据权利要求3所述的电动内摆门的控制方法，其特征在于，所述步骤(4)控制电动内摆门开门的具体方法如下：(41)微处理器发出开门信号，逻辑控制模块将开门信号进行滤波处理，判断开门信号是否有效，若有效则执行步骤(42)；(42)判断一号门是否开到位，若为开到位，驱动一号电机进行开门运行；若开到位，一号电机停止运行；(43)延迟若干秒，判断二号门是否开到位，若未开到位，驱动二号电机进行开门运行；若开到位，二号电机停止运行；(44)在电机运行过程中，实时通过霍尔传感器检测电机转速，通过模数转换模块检测电流，将电机转速和电流分别与转速限值和电流限值进行比较，若既超过转速限值又超过电流限值，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：万磊，张健，孙欢，朱剑锋，朱海元，严鹏飞，
申请(专利权)人：南京康尼机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32